中药化学成分系统分离策略及设备研究

发布时间：2017-09-21 02:30

  本文关键词：中药化学成分系统分离策略及设备研究

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【摘要】：中药化学成分的复杂性体现在化合物种类繁多、极性差异大、同系物结构相似等问题上。中药化学成分的系统性认知和分离制备,对中药活性成分的研究和清晰成分的新型中药创制具有重要意义。中药成分的系统性色谱分离的难点集中于强极性成分和极弱极性成分,特别是对强极性、同类化合物而言,单维色谱分离难以实现完全分离。二维色谱通过对不同分离机理的色谱组合具有强大分离能力,为中药化学成分的系统分离提供了可能。强极性化合物的分离是中药化学成分分离的一个难点,反相色谱在分离领域应用广泛,但其应用范围为中小极性化合物,亲水色谱常常被用作反相色谱的补充,用于强极性化合物的分离。两者分离机理不同,理论上有良好的正交性,因此使用这两者构建二维色谱可为中药化学成分的系统分离提供一个方向。本文的研究意义在于实现中药化学成分系统分离。以9种常见中药的甲醇提取物为研究对象,以构建具有普适性、高分离效率、能实现系统分离的二维液相色谱方法为目的。分析了样品在两种分析色谱模式下的分离规律,构建出亲水/反相二维液相色谱;选择甘草水相样品验证,在离线亲水/反相模式下制备分离,对制备所得样品进行分析,结果显示该模式具有良好的正交性;并以此模式设计并搭建了自动化二维液相色谱装置。具体内容及结果如下:(1)以9种中药甲醇提取物的水相、石油醚相、乙酸乙酯相共27个样品为研究对象,分别在亲水XIon及反相C_(18)两种色谱的分析模式下,对样品进行液相色谱分析,DAD检测波长为254nm,扫描范围190-400nm,以分离度、保留时间、峰容量、最适吸收波长下的每个色谱峰的紫外吸收特征信息等指标为判断依据对结果进行分析,结果显示石油醚相样品在亲水色谱中保留能力较差,这是由于石油醚相中亲脂类化合物与亲水基质间作用力较弱;乙酸乙酯相和水相样品在亲水色谱上均有按化合物类别保留的特性,大多数乙酸乙酯相和水相样品在反相C_(18)色谱上都有很好的分离度和高于亲水色谱的峰容量,因此可将亲水、反相色谱两者联用构建二维液相色谱,用于中药化学成分系统分离。(2)选择甘草水相样品对所提分离策略进行验证,采用XIon/C_(18)二维离线分离模式,通过选择色谱条件及洗脱馏分的切割时间,在亲水制备模式下对样品进行分段分离,再在分析模式下对分段化合物进行分析,结果表明XIon实现化合物类成分分段,而C_(18)实现组分内分离,峰容量高于亲水模式,使得很多主峰掩盖下的小峰的得以分离。XIon与C_(18)的二维组合比单纯的分段分离有更强的针对性。此外,计算得出该二维液相色谱系统正交度为60.57%,验证得出构建亲水/反相二维液相色谱的分离策略具有可行性,使得中药化学成分系统分离成为可能。(3)基于实现中药化学成分组分分离的这一分离策略,设计并搭建了由分离系统、检测系统和自动控制系统组成的中药成分系统分离制备色谱工厂装置。其中分离系统包括一级分离柱,采用亲水填料XIon,用以实现化合物类组分分段;中间由20个富集柱连接,对一维分离化合物实现富集;二级分离柱,采用反相色谱C_(18),实现对一维分段化合物的进一步分离;后接10个二级富集柱,对二级分离样品富集。控制系统由西门子S7_300系列PLC组成。色谱监测系统采用全波长UV230Ⅱ紫外检测器1台在线监测,波长范围190 600nm。在线二维液相色谱具有高峰容量、高分离度、高分离效率、低样品损失率和低污染等明显优势。
【关键词】：二维液相色谱 离线/在线 分离纯化 中药
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O652.63;R284
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 文献综述11-19
• 1.1 中药化学成分的复杂性及分离难度11-13
• 1.1.1 中药化学成分传统分离方法及其缺点11
• 1.1.2 中药化学成分现代分离方法11-13
• 1.2 二维液相色谱的概述13-17
• 1.2.1 二维液相色谱及其应用现状13-14
• 1.2.2 二维液相色谱原理与装置14
• 1.2.3 二维液相色谱的峰容量、正交性14-15
• 1.2.4 二维液相色谱的分类及偶联方式15-17
• 1.2.5 二维液相色谱技术在中药分离中的应用17
• 1.3 本课题的研究内容、目的及意义17-19
• 第二章 中药化学成分系统分离策略的初步探索19-44
• 2.1 选题意义19
• 2.2 仪器与材料19-20
• 2.2.1 仪器19
• 2.2.2 试剂及材料19-20
• 2.3 实验方法20
• 2.3.1 样品前处理20
• 2.3.2 亲水色谱条件下样品的分析20
• 2.3.3 反相色谱条件下的样品分析20
• 2.4 结果与讨论20-42
• 2.4.1 样品前处理20-21
• 2.4.2 石油醚相样品分析结果21-22
• 2.4.3 乙酸乙酯相样品分析结果22-31
• 2.4.4 水相样品分析结果31-42
• 2.5 结论42-44
• 第三章 亲水／反相二维色谱法分离甘草化学成分的方法研究44-52
• 3.1 选题意义44
• 3.2 仪器与材料44
• 3.2.1 仪器44
• 3.2.2 试剂及材料44
• 3.3 实验方法44-45
• 3.3.1 样品制备及分析44-45
• 3.3.2 色谱条件45
• 3.3.3 数据处理45
• 3.4 结果与讨论45-51
• 3.4.1 亲水/反相二维模式的设计45-46
• 3.4.2 制备色谱流速的确定46-47
• 3.4.3 制备组分的分离结果47-48
• 3.4.4 制备组分液相及紫外光谱图分析结果48-50
• 3.4.5 正交度的计算50-51
• 3.5 结论51-52
• 第四章 自动化二维液相色谱装置设计及搭建52-59
• 4.1 设计思想52
• 4.2 工作原理52
• 4.3 装置结构与控制52-56
• 4.3.1 控制系统54-55
• 4.3.2 分离系统55
• 4.3.3 检测系统55-56
• 4.4 操作流程56-59
• 第五章 结论与展望59-61
• 5.1 结论59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-66
• 致谢66

【参考文献】

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本文编号：891864